Tính thời gian sạc của tụ điện thông qua nguồn cung cấp điện giới hạn hiện tại?


7

Có một công thức hoặc một cách để tính thời gian sạc của một tụ điện cho rằng nó được sạc bởi một nguồn cung cấp điện giới hạn hiện tại. Điều này sẽ kéo dài thời gian sạc nhưng có một cách để tính toán điều này do những hạn chế về nguồn điện. Giả sử rằng chúng ta đang sạc một Tụ điện 1uF đến 5.000VDC thông qua 20kOms điện trở nối tiếp.


1
Tôi nhận ra đó chỉ là một ví dụ, nhưng tôi sẽ cẩn thận một chút khi sạc tụ điện lên 5kV trên băng ghế làm việc của bạn. Nếu không thì câu hỏi hay.
jippie

Câu trả lời:


8

Vì nó không phải là một hệ thống liên tục từng phần, bạn sẽ cần tính toán, theo hai bước:

Đầu tiên: bạn sẽ cần tính thời gian sạc tụ điện cho đến khi nó đạt

(VbVc)/R=Imax

với dòng điện không đổi của Imax. nếu dòng điện không đổi mà điện dung không thay đổi thì đây là đường cong thẳng đơn giản cho đến điểm mà dòng điện không còn bị giới hạn bởi dòng điện không đổi.

Thứ hai: bạn có thể sử dụng các phương trình để cung cấp điện mà không bị hạn chế về nguồn điện.

Đó là những đường cong theo cấp số nhân từ thời điểm đó trở đi đến tiệm cận.


Đây không phải là một câu trả lời. Bạn nên bình luận cho câu trả lời của tôi thay vào đó.

ĐỒNG Ý. Lỗi của tôi ... nhưng tôi chưa thể bình luận.
Jean Waghetti

Jean đây là một câu trả lời hoàn toàn tốt, và bạn được chào đón để tạo ra của riêng bạn.
giữ chỗ

@rawbrawb: Khiếu nại của Camil là về một bình luận tôi đã gửi cho anh ấy (trong câu trả lời của tôi, vì tôi chưa thể bình luận người khác bình luận) rằng có một giới hạn hiện tại, sau đó Imax không thể là Vb / R. Tôi chỉnh sửa câu trả lời rồi.
Jean Waghetti

@JeanWaghetti Tôi đã chỉnh sửa câu trả lời của bạn, nếu bạn không thích xin vui lòng quay lại, chỉ cần một số phản hồi.
giữ chỗ

5

Không, không có công thức để tính thời gian sạc của tụ điện. Hoặc có, có: : tụ điện sẽ không bao giờ được sạc 100%. Những gì bạn có thể làm là tính phí vào một thời điểm nhất định, như được hiển thị ở đây :tC=

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Cụ thể thú vị là công thức cho Q như trong biểu đồ:

Q=CVb(1etRC)

Ta có , và . Chúng ta có thể tính hằng số thời gian của mình, . Công thức của chúng tôi bây giờ là:C=0.001FVb=5000VR=20000ΩRC=RC=0.02s

Q=0.0015000(1et0.02)=5(1et0.02)

Chúng ta có thể viết lại cái này để t trở thành một hàm của Q:

t0.02log(0.2(5Q))

Bây giờ, chỉ cần điền vào khoản phí bạn muốn đạt được và bạn sẽ có được thời gian cần thiết.


Như rawbrawb đề cập trong các ý kiến, chúng tôi thường sử dụng như một quy tắc ngón tay cái rằng tụ điện được tải sau 5 đến 6 hằng số thời gian. Vì vậy, trong trường hợp của bạn, đó sẽ là 0,1 đến 0,12 giây.


Theo nghĩa toán học thuần túy, có thời gian sạc là nhưng quy tắc chung là từ 5 đến 6 hằng số thời gian. Bởi vì trong thực tế có các tầng tiếng ồn hoặc thậm chí là độ chính xác của hệ thống.
giữ chỗ

5

Nếu đó là một PSU bình thường với bộ giới hạn hiện tại thì nắp của bạn sẽ sạc tuyến tính. Hãy nghĩ về nó như sạc một nắp với một nguồn hiện tại.

Q=CU=1μF5000V=5mC
tcharge=QIlim
Giả sử giới hạn hiện tại 250mA ( ) nắp của bạn sẽ sạc trong khoảng 20ms.5kV/20kΩ

20ms chỉ đúng khi chỉ có giới hạn dòng điện và không có điện trở loạt.
jippie
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.